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JP2949293B2 - Power steering device - Google Patents
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JP2949293B2 - Power steering device - Google Patents

Power steering device

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JP2949293B2
JP2949293B2 JP34157389A JP34157389A JP2949293B2 JP 2949293 B2 JP2949293 B2 JP 2949293B2 JP 34157389 A JP34157389 A JP 34157389A JP 34157389 A JP34157389 A JP 34157389A JP 2949293 B2 JP2949293 B2 JP 2949293B2
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秀年 田伏
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は舵輪操作に要する力をモータの回転力により
補助する電動式の動力舵取装置(パワーステアリング)
に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to an electric power steering device (power steering) that assists a force required for steering operation by a rotational force of a motor.
About.

〔従来技術〕(Prior art)

舵輪に加えられた操舵トルクをトルクセンサにより検
出し、この検出トルクが所定の不感帯を超える場合に、
前記検出トルクに比例した駆動電流を操舵補助用のモー
タに通流させて該モータを駆動し、自動車の操舵に要す
る力を該モータの回転力により補助する操舵補助制御を
行い、運転者に快適な操舵感覚を提供する電動式の動力
舵取装置が開発されている。
The steering torque applied to the steering wheel is detected by a torque sensor, and when the detected torque exceeds a predetermined dead zone,
A driving current proportional to the detected torque is passed to a motor for assisting steering to drive the motor, and a steering assist control for assisting a force required for steering of the vehicle by a rotational force of the motor is performed, thereby providing a comfortable driver. 2. Description of the Related Art Electric power steering devices that provide a comfortable steering feeling have been developed.

このような動力舵取装置では、前述した操舵補助制御
の他に舵取機構の舵角を検出し、舵輪戻し時に、舵角に
応じた電流によりモータを御する戻し制御、舵角の時間
的変化により得られた舵輪の回転角速度に応じて駆動電
流を減らし、操舵感覚のふらつき感を抑制するダンピン
グ制御及び舵輪操舵時に車速に応じた疑似動摩擦力を付
与する動摩擦制御等の種々の制御が行われ、良好な操舵
感を得られるようにしている。
In such a power steering apparatus, in addition to the above-described steering assist control, a steering angle of a steering mechanism is detected, and when a steering wheel is returned, a return control for controlling a motor with a current corresponding to the steering angle, a temporal control of the steering angle. Various controls such as damping control that reduces the drive current according to the rotational angular velocity of the steering wheel obtained by the change and suppresses the sense of wandering of the steering sensation and dynamic friction control that applies a pseudo-dynamic friction force according to the vehicle speed during steering of the steering wheel are performed. Therefore, a good steering feeling can be obtained.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

しかしながら、いうれの制御においても、1種類の定
められた制御特性により処理してモータ制御をしている
ので、舵輪操舵感覚は定まったものとなっていた。
However, in any control, since the motor control is performed by processing according to one type of predetermined control characteristic, the steering feeling of the steering wheel is fixed.

従って運転者の要求にあった操舵感覚を得ることがで
きず、例えば男女の性差等による操舵補助力の制御特性
の変更、市街地走行、山岳走行等の走行状態及び濡れた
路面、舗装路面、未舗装路面等の路面状況による操舵感
覚の変更等を行えなかった。
Therefore, it is not possible to obtain a steering sensation that meets the driver's requirements.For example, changes in the control characteristics of the steering assist force due to gender differences between men and women, driving conditions such as urban driving and mountain driving, and wet roads, paved roads, It was not possible to change the steering sensation depending on the road surface conditions such as pavement.

本発明は斯かる事情に鑑みなされたものであり、種々
の制御における特性データを複数用意し、それらを選択
することにより、運転者の好み、路面状況、走行状態等
に応じた操舵感覚を得ることができる動力舵取装置を提
供することを目的にする。
The present invention has been made in view of such circumstances, and by preparing a plurality of characteristic data in various controls and selecting them, a steering feeling according to a driver's preference, a road surface condition, a running state, and the like is obtained. It is an object of the present invention to provide a power steering device capable of performing the following.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

請求項1に係る動力舵取装置は、舵輪に加えられる操
舵トルクを検出するトルクセンサを含む複数のセンサか
らの出力データに応じた駆動電流で制御される操舵補助
用のモータを備えた動力舵取装置において、各センサの
出力データと前記駆動電流に関連する値との関係により
定まるそれぞれ複数種類の特性を有した制御データ複数
を格納する格納手段と、前記複数の制御データのうち、
ダンピング特性、動摩擦特性及び戻し特性のうち少なく
ともひとつの特性と、アシスト特性とを組み合わせて選
択することができる選択手段とを備え、前記選択手段
は、複数の制御データのそれぞれ複数種類の特性を予め
組み合わせて設定された操舵感覚を任意に選択し、変更
するようにしてあることを特徴とする。
The power steering apparatus according to claim 1, further comprising a steering assist motor that is controlled by a drive current corresponding to output data from a plurality of sensors including a torque sensor that detects a steering torque applied to the steering wheel. In the taking device, storage means for storing a plurality of control data having a plurality of types of characteristics determined by the relationship between the output data of each sensor and the value related to the drive current, among the plurality of control data,
A selection unit that can select at least one of a damping characteristic, a dynamic friction characteristic, and a return characteristic and an assist characteristic in combination, the selection unit preliminarily stores a plurality of types of characteristics of a plurality of control data. The steering feeling set in combination is arbitrarily selected and changed.

請求項2に係る動力舵取装置は、路面状況,走行状態
の検出値に基づき前記操作感覚を切換えるようにしてあ
ることを特徴とする。
A power steering apparatus according to a second aspect is characterized in that the operation feeling is switched based on detection values of a road surface condition and a traveling state.

〔作用〕[Action]

本発明においては、各センサの出力データと前記駆動
電流に関連する値との関係により定まる複数種類の特性
を有した制御データ複数を格納手段に格納してあり、複
数の制御データのそれぞれ複数種類の特性を予め組合せ
て設定された操舵感覚を任意に選択できるので、運転者
の好み、路面状況、走行状態の検出値等に応じて最適な
操舵感覚を得ることができる。
In the present invention, a plurality of control data having a plurality of types of characteristics determined by a relationship between output data of each sensor and a value related to the drive current are stored in the storage unit, and a plurality of types of control data are stored in the storage unit. Can be arbitrarily selected, and an optimum steering sensation can be obtained according to the driver's preference, road surface condition, detected value of the running state, and the like.

〔実施例〕 以下本発明をその実施例を示す図面に基づいて具体的
に説明する。第1図は本発明に係る動力舵取装置の一部
破断正面図、第2図は第1図のII−II線による拡大断面
図、第3図は回転検出器の構造を示す第1図のIII−III
線による拡大断面図である。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to the drawings showing the examples. FIG. 1 is a partially cutaway front view of a power steering apparatus according to the present invention, FIG. 2 is an enlarged sectional view taken along the line II-II of FIG. 1, and FIG. III-III
It is an expanded sectional view by a line.

図において1はラック軸であり、長手方向を左右方向
として車体の一部に固設され筒状をなすラック軸ケース
2にこれと同心をなして内挿されている。また3はピニ
オン軸であり、ラック軸ケース2の一端部近傍に連設し
たピニオン軸ケース4の内部にラック軸1に対してその
軸心を斜交させた状態に軸支されている。
In the figure, reference numeral 1 denotes a rack shaft, which is fixedly mounted on a part of the vehicle body with its longitudinal direction being the left-right direction and is coaxially inserted into a cylindrical rack shaft case 2. Reference numeral 3 denotes a pinion shaft, which is rotatably supported inside a pinion shaft case 4 provided near one end of the rack shaft case 2 so that its axis is oblique to the rack shaft 1.

該ピニオン軸3は、第2図に示す如く、トーションバ
ー5を介して同軸上に連結された上軸3aと下軸3bとから
なり、上軸3aは玉軸受40によりピニオン軸ケース4内に
支承され、その上端部を図示しないユニバーサルジョイ
ントを介して舵輪に連動連結してある。また下軸3bは、
ピニオン軸ケース4の下側開口部からその下部を適長突
出させた状態で、上端部近傍位置を4点接触玉軸受41に
よりピニオン軸ケース4内に支承されている。前記4点
接触玉軸受41は、下軸3bの下端部側からこれに外嵌さ
れ、下軸3bの上端部近傍に形成した段部と、下端部側か
ら外嵌され外周面にかしめて固定されたカラー42とによ
り、その内輪の両側を挾持されて下軸3bの外側に軸長方
向に位置決めされた後、下軸3bと共に前記下側開口部か
らピニオン軸ケース4に内嵌され、該ケース4の下部に
形成された環状肩部と、前記開口部から該ケース4に螺
合されたロックナット43とにより、その外輪の両側を挾
持されてピニオン軸ケース4の内側に軸長方向に位置決
めされ、下軸3bに作用するラジアル荷重及び両方向のア
キシアル荷重を負荷する。
As shown in FIG. 2, the pinion shaft 3 is composed of an upper shaft 3a and a lower shaft 3b coaxially connected via a torsion bar 5, and the upper shaft 3a is inserted into the pinion shaft case 4 by a ball bearing 40. It is supported, and its upper end is operatively connected to the steering wheel via a universal joint (not shown). The lower shaft 3b is
With the lower part protruding from the lower opening of the pinion shaft case 4 by an appropriate length, a position near the upper end is supported in the pinion shaft case 4 by a four-point contact ball bearing 41. The four-point contact ball bearing 41 is externally fitted to the lower shaft 3b from the lower end side thereof, and is fitted to the step formed near the upper end of the lower shaft 3b, and externally fitted to the lower end side to be caulked to the outer peripheral surface. The inner side of the inner ring is clamped by the collar 42 and positioned outside the lower shaft 3b in the axial direction. Then, the lower ring 3b and the lower shaft 3b are fitted into the pinion shaft case 4 through the lower opening. An annular shoulder formed at a lower portion of the case 4 and a lock nut 43 screwed into the case 4 from the opening portion sandwiches both sides of the outer ring so as to extend inside the pinion shaft case 4 in the axial direction. It is positioned and applies a radial load acting on the lower shaft 3b and an axial load in both directions.

ピニオン軸ケース4から突出された前記下軸3bの中途
部には、その軸長方向に適宜の長さに亘るピニオン歯30
が形成されており、該ピニオン歯30は、ピニオン軸ケー
ス4が前記ラック軸ケース2の上側に固定ボルト44によ
り固着された場合に、該ラック軸ケース2の内部におい
て、前記ラック軸1の一端部寄りの位置に軸長方向に適
長に亘って形成されたラック歯10に噛合し、下軸3bとラ
ック軸1との互いの軸心を斜交させた状態で係合せしめ
ている。前記下軸3bは、ラック軸1との係合位置よりも
更に下方に延長され、その下端部には、これと同軸をな
し、その歯形成面を下向きとして大傘歯車31が嵌装され
ており、該大傘歯車31を囲繞する態様にてラック軸ケー
ス2の下側に連設された傘歯車ハウジング20内に針状こ
ろ軸受33により支承せしめてある。従って下軸3bは、前
記4点接触玉軸受1と針状ころ軸受33とによりラック歯
10とピニオン歯30との噛合位置の両側において支承され
ることになり、該噛合位置において下軸3bに生じる撓み
量は所定の許容範囲内に保たれる。
In the middle of the lower shaft 3b protruding from the pinion shaft case 4, pinion teeth 30 extending over an appropriate length in the axial direction are provided.
When the pinion shaft case 4 is fixed to the upper side of the rack shaft case 2 by a fixing bolt 44, the pinion teeth 30 are provided inside the rack shaft case 2 at one end of the rack shaft 1. The rack teeth 10 mesh with the rack teeth 10 formed at an appropriate position in the axial direction at the position near the part, and the lower shaft 3b and the rack shaft 1 are engaged with each other while the axes thereof are obliquely crossed. The lower shaft 3b extends further downward than the position of engagement with the rack shaft 1, and its lower end is coaxial with the lower shaft 3b, and the large bevel gear 31 is fitted with its tooth forming surface facing downward. The bevel gear 31 is supported by a needle roller bearing 33 in a bevel gear housing 20 continuously provided below the rack shaft case 2 so as to surround the large bevel gear 31. Therefore, the lower shaft 3b is formed by the four-point contact ball bearing 1 and the needle roller bearing 33 by the rack teeth.
It is supported on both sides of the meshing position between the pinion 10 and the pinion teeth 30, and the amount of bending generated on the lower shaft 3b at the meshing position is kept within a predetermined allowable range.

更にラック歯10とピニオン歯30との噛合位置には、こ
れらが隙間なく噛合されるように、ピニオン軸3に向か
う押しばね11の付勢力によりラック軸1を押圧するラッ
クガイド12が設けてあり、ラック軸1は、前記噛合位置
においてラックガイド12と下軸3bとにて半径方向両側か
ら挾持された状態で支承されると共に、ピニオン軸ケー
ス4との連設位置と逆側のラック軸ケース2の端部に内
嵌した軸受ブッシュ13により支承されており、ラック軸
ケース2の内部においてその軸長方向に移動自在となっ
ている。ラック軸ケース2の両側に夫々突出されたラッ
ク軸1の左右両端部は、各別の玉継手14,14を介して、
図示しない左右の車輪に夫々連なるタイロッド15,15に
連結されており、ラック軸1の軸長方向への移動により
車輪が左,右に舵取りされるようになっている。
Further, at a meshing position between the rack teeth 10 and the pinion teeth 30, a rack guide 12 for pressing the rack shaft 1 by the urging force of the pressing spring 11 toward the pinion shaft 3 is provided so that the rack teeth 10 and the pinion teeth 30 are meshed without any gap. The rack shaft 1 is supported by the rack guide 12 and the lower shaft 3b sandwiched from both sides in the radial direction at the meshing position, and the rack shaft case on the opposite side to the position where the rack shaft 12 is connected to the pinion shaft case 4 is opposite. 2 is supported by a bearing bush 13 fitted inside the end of the rack shaft case 2, and is movable in the axial direction inside the rack shaft case 2. The left and right ends of the rack shaft 1 protruding from both sides of the rack shaft case 2 are respectively connected via separate ball joints 14,
The tie rods 15 are connected to left and right wheels (not shown), respectively, and the wheels are steered left and right by moving the rack shaft 1 in the axial direction.

第2図中の6は、舵輪に加えられる操舵トルクを検出
するトルクセンサであり、前記上軸3aに外嵌されこれと
共に回動し、その下側端面に上軸3aの軸心を中心とする
環状の抵抗体を形成してなる抵抗体保持部材60と、前記
下軸3bに外嵌されこれと共に回動し、その上側端面に前
記抵抗体上の半径方向の一点に摺接する検出子を形成し
てなる検出子保持部材61とにてポテンシオメータを構成
してなるものである。ピニオン軸3の上軸3aは舵輪の回
動に応じてその軸心廻りに回動するが、下軸3bには車輪
に作用する路面抵抗がラック軸1を介して作用してお
り、両軸間に介装したトーションバー5には舵輪に加え
られた操舵トルクに応じた捩れが生じる。トルクセンサ
6は、該トーションバー5の捩れに伴って上軸3aと下軸
3bとの間に生じる周方向の相対変位を前記検出子と抵抗
体との摺接位置に対応する電位として出力するものであ
り、トーションバー5に捩れが生じていない場合、換言
すれば舵輪操作がなされていない場合に所定の基準電位
を出力するように初期調整されている。トルクセンサ6
の出力信号は時系列的に制御部7に入力されており、制
御部7はこの信号を前記基準電位と比較して前記操舵ト
ルクの方向及びその大きさを認識し、後述する如く配設
された操舵補助用のモータ8に駆動信号を発する。
Reference numeral 6 in FIG. 2 denotes a torque sensor for detecting a steering torque applied to the steering wheel. The torque sensor 6 is externally fitted to the upper shaft 3a, rotates together with the upper shaft 3a, and has a lower end face centered on the axis of the upper shaft 3a. A resistor holding member 60 having an annular resistor formed therein, and a detector which is fitted on the lower shaft 3b, rotates together with the lower shaft 3b, and slidably contacts an upper end surface of the resistor with a radial point on the resistor. The detector holding member 61 thus formed constitutes a potentiometer. The upper shaft 3a of the pinion shaft 3 rotates around its axis in accordance with the rotation of the steering wheel, while the lower shaft 3b receives a road surface resistance acting on the wheels via the rack shaft 1, and the two shafts The torsion bar 5 interposed therebetween is twisted according to the steering torque applied to the steering wheel. The torque sensor 6 includes an upper shaft 3a and a lower shaft according to the torsion of the torsion bar 5.
3b is output as a potential corresponding to a sliding contact position between the detector and the resistor. When the torsion bar 5 is not twisted, in other words, when the steering wheel is operated, The initial adjustment is performed so that a predetermined reference potential is output when the operation is not performed. Torque sensor 6
Are output to the control unit 7 in time series, and the control unit 7 compares this signal with the reference potential to recognize the direction and magnitude of the steering torque, and is arranged as described later. A drive signal is issued to the steering assist motor 8.

操舵補助用のモータ8は、電磁クラッチ16、遊星ギヤ
減速装置9及び前記大傘歯車31に噛合するこれよりも小
径の小傘歯車32を介して前記下部軸3bにその回転力を伝
達するものである。
The steering assist motor 8 transmits the rotational force to the lower shaft 3b via the electromagnetic clutch 16, the planetary gear reducer 9, and the smaller bevel gear 32 having a smaller diameter meshing with the larger bevel gear 31. It is.

電磁クラッチ16は円環状をなし、モータ8の中間ケー
ス81に固着されたコイル部161と、モータ8の回転軸80
の一側にこれと同軸をなして外嵌され、該回転軸80と共
に回転する主動部162と、円板状をなし該主動部162と対
向し、コイル部161への通電による電磁力により主動部1
62と係着する係脱部163とから構成されており、モータ
8の回転力の係脱を行っている。
The electromagnetic clutch 16 has an annular shape, and includes a coil portion 161 fixed to an intermediate case 81 of the motor 8 and a rotating shaft 80 of the motor 8.
The main driving portion 162 is coaxially fitted on one side of the outer peripheral portion and rotates with the rotary shaft 80. The main driving portion 162 has a disk shape and faces the main driving portion 162. Part 1
The motor 8 is constituted by an engaging and disengaging portion 163 for engaging and disengaging the rotational force of the motor 8.

遊星ギヤ減速装置9は係脱部163に内嵌し、回転する
と共に太陽ギヤを有し、その一端を主動部に内嵌された
軸受に支承され、他端を後述する遊星キャリア93に内嵌
された軸受に支承された太陽軸90と、前記モータ8のケ
ーシング端面82に回転軸80と同軸をなして固着された円
環状をなす外環91と、該外環91の内周面及び前記太陽軸
90の太陽ギヤ外周面に夫々転接し、各別の軸心廻りに自
転すると共に太陽ギヤの軸心廻りに公転する複数個の遊
星ギヤ92,92…と、これらの遊星ギヤ92,92…を夫々軸支
する遊星キャリヤ93とから構成され、前記モータ8より
も小なる外径を有し、回転軸80の一側に該モータ8及び
電磁クラッチ16と一体化されている。遊星ギヤ減速装置
9の出力軸94は、モータ8の回転軸80と同軸上に位置す
る前記遊星キャリヤ93の軸心位置に嵌入,固定され、ケ
ーシングの外部に適長突出させてある。該出力軸94の先
端部には前記小傘歯車32が、その歯形成面を先端側に向
けて嵌装されており、該小傘歯車32は、出力軸94と共に
前記遊星ギヤ92,92…の公転に応じて回転するようにな
っている。
The planetary gear reduction device 9 is internally fitted in the engagement / disengagement portion 163, rotates and has a sun gear, one end of which is supported by a bearing internally fitted in the main driving portion, and the other end of which is internally fitted in a planet carrier 93 described later. A sun shaft 90 supported by the mounted bearing, an annular outer ring 91 fixed to the casing end surface 82 of the motor 8 coaxially with the rotating shaft 80, an inner peripheral surface of the outer ring 91 and the outer ring 91. Sun axis
A plurality of planetary gears 92, 92, which are respectively in contact with the outer peripheral surface of the sun gear 90, rotate around respective axes, and revolve around the axis of the sun gear, and these planetary gears 92, 92 ... The motor 8 and the electromagnetic clutch 16 are integrally formed on one side of a rotary shaft 80 with a smaller outer diameter than the motor 8. The output shaft 94 of the planetary gear reduction device 9 is fitted and fixed at the axial center position of the planet carrier 93 located coaxially with the rotation shaft 80 of the motor 8, and protrudes from the casing by an appropriate length. The small bevel gear 32 is fitted to the distal end of the output shaft 94 with its tooth forming surface facing the distal end side. The small bevel gear 32 is mounted together with the output shaft 94 on the planetary gears 92, 92,. It rotates according to the revolution of.

前記モータ8と電磁クラッチ16と遊星ギヤ減速装置9
とは、これらの軸心がラック軸1の軸心と略平行をなし
た状態で、小傘歯車32を内側として前記傘歯車ハウジン
グ20に内嵌され、該ハウジング20の内部において前記小
傘歯車32が前記下部軸3bの下端部に嵌装された大傘歯車
31に噛合させてあり、またラック軸ケース2の外側に設
けたブラケット2aに固着させてある。大傘歯車31と小傘
歯車32との間のバックラッシ調整は、遊星ギヤ減速装置
9を傘歯車ハウジング20に内嵌する際に、遊星ギヤ減速
装置9のケーシングと傘歯車ハウジング20との突合せ部
に介装するシムの厚さ及び/又は枚数を変更することに
より容易に行い得る。
The motor 8, the electromagnetic clutch 16 and the planetary gear reducer 9
In the state where these axes are substantially parallel to the axis of the rack shaft 1, the small bevel gear 32 is fitted inside the bevel gear housing 20, and the small bevel gear is 32 is a large bevel gear fitted to the lower end of the lower shaft 3b
It is engaged with a bracket 2a provided outside the rack shaft case 2. The backlash adjustment between the large bevel gear 31 and the small bevel gear 32 is performed when the planetary gear reduction device 9 is fitted inside the bevel gear housing 20 when the casing of the planetary gear reduction device 9 and the bevel gear housing 20 abut. It can be easily performed by changing the thickness and / or the number of the shims to be interposed in the vehicle.

またモータ8の回転軸80の他側にはモータ8の回転位
置を検出する回転検出器17が設けられ、該回転検出器17
はモータ8の回転軸80の他側に外嵌された円板状をな
し、N極,S極を各2極有する磁石板170と、その周囲に
所定の取付角度β(本実施例ではβ=135゜)をなし取
付けられた2つのリードスイッチ171,171とから構成さ
れる。第4図は回転検出器の出力波形を示す波形図であ
る。2つのリードスイッチ171,171は取付角度βを135゜
となし取付けられているので出力波形は90度位相がずれ
て出力される。これが1回転で各々4波形出力されるの
でその立上がりと立下りとを検出することによりこの回
転検出器17は1回転の1/16の分解能を有することとな
る。
On the other side of the rotation shaft 80 of the motor 8, there is provided a rotation detector 17 for detecting the rotation position of the motor 8.
Is a disk-like shape fitted externally to the other side of the rotating shaft 80 of the motor 8, has a magnet plate 170 having two N poles and two S poles, and a predetermined mounting angle β (in this embodiment, β = 135 °) and two mounted reed switches 171,171. FIG. 4 is a waveform diagram showing an output waveform of the rotation detector. Since the two reed switches 171 and 171 are mounted without the mounting angle β of 135 °, the output waveforms are output 90 degrees out of phase. Since four waveforms are output in each rotation, the rotation detector 17 has a resolution of 1/16 of one rotation by detecting its rising and falling.

この回転検出器17は、タコジェネレータ等の従来の回
転検出器と比べ、回転数0から検出可能でありロータの
相対位置が検出できる。
The rotation detector 17 can detect the rotation speed from 0 and can detect the relative position of the rotor, as compared with a conventional rotation detector such as a tacho generator.

またフォトインタラプタ型のロータリエンコーダに比
べ小型であり、高温に対しても強く、経年変化が少なく
価格も安くなる。さらに出力波形がパルス出力となるの
でマイクロコンピュータ等のCPUに簡単にその検出結果
が取り込める。
In addition, it is smaller than a photointerrupter type rotary encoder, resistant to high temperatures, has less aging, and is less expensive. Further, since the output waveform is a pulse output, the detection result can be easily taken into a CPU such as a microcomputer.

第5図は制御部7の構成を示すブロック図であり、制
御部7には、前述したトルクセンサ6の出力信号のほか
に回転検出器17の出力信号及び車速を検出する車速検出
器18の出力信号並びに操舵感覚を切換える8個のスイッ
チS1,S2〜S8を有する特性切換部19及び電源50が供給す
る電力を開閉するイグニッションキー51の切換結果が入
力されており、ここで後述する制御がなされ、モータ8
及びクラッチ16を駆動する駆動信号が夫々出力される。
ここでスイッチS1〜S8はいずれか1つのスイッチS1〜S8
がオンすると他は自動的にオフするようになっており、
後述する操舵感覚のうち、スイッチS1〜S8のオンのいず
れか1つを選択する。
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the control unit 7. The control unit 7 includes, in addition to the output signal of the torque sensor 6, the output signal of the rotation detector 17 and the vehicle speed detector 18 for detecting the vehicle speed. The output signal and the switching result of the characteristic switching unit 19 having eight switches S1 and S2 to S8 for switching the steering feeling and the switching result of the ignition key 51 for opening and closing the power supplied by the power supply 50 are input. Done, motor 8
And a drive signal for driving the clutch 16 is output.
Here, the switches S1 to S8 are any one of the switches S1 to S8.
Is turned off automatically when is turned on,
One of the switches S1 to S8 is turned on among the steering feelings described later.

制御部7は、トルクセンサ6、回転検出器17、車速検
出器18及び特性切換部19からの出力信号又は切換結果を
A/D変換等の処理によりマイクロコンピュータ70に取込
める形に変換するインタフェース76、電源50から供給さ
れる電力からマイクロコンピュータ70に与える種々の電
力を生成する電源回路77、及びそれらにより操舵補助の
ための制御を行うマイクロコンピュータ70、マイクロコ
ンピュータ70からの出力信号によりPID制御によりPWM信
号を生成し、モータの駆動電流を出力するモータ駆動回
路72及び異常発生時等にクラッチの係脱を行うクラッチ
駆動信号を出力するクラッチ駆動回路78から構成され
る。
The control unit 7 outputs an output signal or a switching result from the torque sensor 6, the rotation detector 17, the vehicle speed detector 18, and the characteristic switching unit 19.
An interface 76 for converting the data into a form that can be taken into the microcomputer 70 by processing such as A / D conversion, a power supply circuit 77 for generating various powers to be supplied to the microcomputer 70 from the power supplied from the power supply 50, and a steering assist Microcomputer 70 that performs control for generating a PWM signal by PID control based on an output signal from the microcomputer 70 and outputs a motor drive current, and a clutch that disengages and disengages the clutch when an abnormality occurs. The clutch drive circuit 78 outputs a drive signal.

またマイクロコンピュータ70は各種演算処理を行うCP
U 701及び各種制御プログラム、後述する各種テーブ
ル、データ等を記憶するメモリ部702を有している。
The microcomputer 70 is a CP for performing various arithmetic processing.
It has a memory unit 702 for storing U 701 and various control programs, various tables and data described later.

次に制御部7での制御について説明する。 Next, control by the control unit 7 will be described.

第6図は制御部の要部の機能構成及び制御動作を示す
ブロック線図である。
FIG. 6 is a block diagram showing a functional configuration and a control operation of a main part of the control unit.

トルクセンサ6のトルク検出信号は、その位相を進
め、系を安定化するための位相補償部71a、及び舵角の
中点を演算する中点演算部71bに与えられており、該位
相補償部71aに与えられたトルク検出信号は、そこにて
位相補償され、補償検出トルクTcとして減算器74aに与
えられる。
The torque detection signal of the torque sensor 6 is given to a phase compensator 71a for advancing the phase and stabilizing the system, and to a midpoint calculator 71b for calculating a midpoint of the steering angle. The torque detection signal given to 71a is phase-compensated there, and given to the subtractor 74a as a compensation detection torque Tc.

また、車速検出器18の車速検出信号は、後述するモー
タ8の指示電流Iを生成する指示電流関数部73aと、前
記トルク検出信号及び指示電流Iの値を減算すべく減算
元信号Sr0を生成する減算信号関数部73bと、前記減算元
信号Sr0に加算される動摩擦信号Sfを生成する動摩擦信
号関数部73cと、中点演算部71bと、戻し時の電流を制御
する戻し制御部73dとに夫々与えられる。そして、回転
検出器17の回転位置信号は、相対操舵角を算出する相対
操舵角算出部71g及び角速度検出部71dに与えられてお
り、角速度検出部71dに与えられた回転位置信号は該角
速度検出部71dにて微分演算され、角速度ωとして減算
信号関数部73b及び動摩擦信号関数部73cに与えられる。
The vehicle speed detection signal of the vehicle speed detector 18 includes an instruction current function unit 73a for generating an instruction current I of the motor 8 described later and a subtraction source signal S r0 for subtracting the torque detection signal and the instruction current I. a subtraction signal function unit 73b to be generated, the subtraction and the dynamic friction signal function unit 73c which generates a dynamic friction signal S f which is added to the original signal S r0, the midpoint computing section 71b, return to control the current during return control unit 73d and given respectively. The rotation position signal of the rotation detector 17 is given to a relative steering angle calculation unit 71g and an angular velocity detection unit 71d for calculating a relative steering angle, and the rotation position signal given to the angular velocity detection unit 71d is The differential operation is performed by the unit 71d, and is supplied to the subtraction signal function unit 73b and the dynamic friction signal function unit 73c as the angular velocity ω.

前記減算信号関数部73bにおいては、車速Vの値に応
じて角速度ωと減算元信号Sr0との関係がゲインの異な
る3種類のダンピングテーブルDT1,DT2,DT3に関数化さ
れ記憶されており、ダンピングテーブルDT1,DT2,DT3は
この順にゲインが小さな減算元信号Sr0が得られ、ダン
ピングテーブルDT2は通常のダンピング特性を示してい
る。そして、減算信号関数部73bにおいて、角速度ω及
び車速Vから減算元信号Sr0が求められ、該減算元信号S
r0が加算器74dへ与えられる。
Wherein in the subtraction signal function part 73b, are being function of stored angular velocity ω and the subtraction original signal S r0 3 different kinds relationship of gain and damping table DT1, DT2, DT3 according to the value of the vehicle speed V, the In the damping tables DT1, DT2, and DT3, a subtraction source signal Sr0 having a smaller gain is obtained in this order, and the damping table DT2 shows normal damping characteristics. Then, in the subtraction signal function unit 73b, a subtraction source signal S r0 is obtained from the angular velocity ω and the vehicle speed V, and the subtraction source signal S
r0 is provided to the adder 74d.

第7図は減算信号関数部73bでのダンピングテーブルD
T2の減算元信号Sr0の角速度ωとの関係を示すグラフで
あり、縦軸に減算元信号Sr0を、また横軸に角速度ωを
とっている。第7図に示すように減算元信号Sr0は角速
度ωの増加に比例して増加し、この比例関係は車速V1,V
2,V3(但しV1<V2<V3)に依存し、車速Vが速くなるに
従って、入力される角速度ωに対する減算元信号Sr0
比(ゲイン)が大となるようになっている。このため、
減算元信号Sr0は車速V及び回転角速度ωが大きくなる
に従って大きくなる。また、前記動摩擦信号関数部73c
においては車速Vの値に応じて角速度ωと動摩擦信号Sf
との関係がゲインの異なる動摩擦テーブルMT1,MT2,MT3
に関数化されて記憶されており、角速度ω及び車速Vか
ら動摩擦信号Sfが求められ、該動摩擦信号Sfが前記加算
器74dへ与えられる。動摩擦テーブルMT1,MT2,MT3はこの
順に、ゲインが小さな動摩擦信号Sfが得られ、動摩擦テ
ーブルMT2は通常の動摩擦特性を示している。第8図は
動摩擦信号関数部73cでの動摩擦テーブルMT2の動摩擦信
号Sfと角速度ωとの関係の特性を示すグラフであり、縦
動に動摩擦信号Sfを、また横軸に角速度ωをとってあ
る。前記横軸の角速度ωの正側は右操舵の場合の角速度
ωを示し、負側は左操舵の場合の角速度ωを示す。そし
て破線は車速V1,V2,V3(但しV1<V2<V3)により異なる
前記特性を示す。舵輪が微小操舵されたことを角速度ω
にて検出し、該角速度ωが所定値以上となった場合に予
め定められた一定の動摩擦信号Sfを出力する。前記動摩
擦信号Sfの出力値は車速V1,V2,V3…が速くなるに従って
大きい値を出力するものとする。この動摩擦信号Sfは、
微小な操舵から急激な操舵まで一様に出力されるため、
舵輪の操舵に対して疑似的な動摩擦力として与えられ
る。特に高速走行時には前記動摩擦信号Sfは大であるた
め舵輪の微小な操舵時に操舵感覚が重くなる効果があ
り、操舵安定性が良好となる。
FIG. 7 shows a damping table D in the subtraction signal function part 73b.
4 is a graph showing a relationship between T2 and the angular velocity ω of the subtraction source signal Sr0 , in which the vertical axis represents the subtraction source signal Sr0 and the horizontal axis represents the angular velocity ω. As shown in FIG. 7, the subtraction source signal S r0 increases in proportion to the increase of the angular velocity ω, and the proportional relation is expressed by the vehicle speeds V 1 and V
2 , V 3 (where V 1 <V 2 <V 3 ), and as the vehicle speed V increases, the ratio (gain) of the subtraction source signal S r0 to the input angular velocity ω increases. I have. For this reason,
The subtraction source signal Sr0 increases as the vehicle speed V and the rotational angular speed ω increase. Further, the dynamic friction signal function unit 73c
In the above, the angular velocity ω and the dynamic friction signal S f are determined according to the value of the vehicle speed V.
Friction tables MT1, MT2, MT3 with different gains
To be a function of is stored, the dynamic friction signal S f obtained from the angular velocity ω and the vehicle speed V, the animal friction signal S f is applied to the adder 74d. Dynamic friction table MT1, MT2, MT3 in this order, the gain is small dynamic friction signal S f is obtained, kinetic friction table MT2 shows a typical dynamic friction characteristics. Figure 8 is a graph showing a characteristic of the relationship between the dynamic friction signal S f and the angular velocity ω of the dynamic friction table MT2 of dynamic friction signal function unit 73c, taking an angular velocity ω of dynamic friction signal S f in Tatedo, also the horizontal axis It is. The positive side of the horizontal axis angular velocity ω indicates the angular velocity ω for right steering, and the negative side indicates the angular velocity ω for left steering. The dashed line indicates the above-described characteristic that varies depending on the vehicle speeds V 1 , V 2 , and V 3 (where V 1 <V 2 <V 3 ). The angular velocity ω indicates that the steering wheel was slightly steered.
Detected by, the angular velocity ω is output a constant kinetic friction signal S f which is determined in advance when it becomes a predetermined value or more. The output value of the dynamic friction signal S f is assumed to output a large value in accordance ... vehicle speed V 1, V 2, V 3 increases. This dynamic friction signal S f is
Because it is output uniformly from minute steering to sharp steering,
It is given as pseudo dynamic friction force for steering of the steering wheel. Particularly during high-speed running has the dynamic friction signal S f is the steering sense becomes heavy when fine steering of the steering wheel for a large effect, the steering stability is improved.

一方相対操舵角算出部71gに与えられた回転位置信号
は、そごで処理されて相対操舵角θとして中点演算部71
b及び減算器74eに与えられ、中点θとの差により舵角
Δθが求められ、求められた舵角Δθが戻し制御部73d
に与えられる。
On the other hand, the rotational position signal given to the relative steering angle calculation unit 71g is processed by a
b and the subtractor 74e, and the steering angle Δθ is calculated from the difference from the midpoint θ 0, and the calculated steering angle Δθ is returned to the return control unit 73d.
Given to.

戻し制御部73dは車速Vの値に応じて舵角Δθと変化
電流Iaとの関係がゲインの異なる3種類の戻しテーブル
RT1,RT2,RT3に関数化され記憶されており、舵角Δθ及
び車速Vから変化電流Iaが求められ、それが指示電流関
数部73aに与えられる。ここで戻しテーブルRT1,RT2,RT3
はこの順でゲインが小さな変化電流Iaが得られる。また
戻しテーブルRT2は通常の戻し特性を示している。
Return control unit 73d returns three different relationships of gain value steering angle Δθ and the change current I a in accordance with the vehicle speed V table
The change current Ia is converted into a function of RT1, RT2, and RT3 and stored, and the change current Ia is obtained from the steering angle Δθ and the vehicle speed V, and is provided to the instruction current function unit 73a. Here, return tables RT1, RT2, RT3
In this order, a change current Ia with a small gain is obtained in this order. The return table RT2 shows normal return characteristics.

第9図は戻し制御部73dでの戻しテーブルRT2の変化電
流Iaと舵角Δθとの関係を示すグラフであり、縦軸に変
化電流Iaを、また横軸に舵角Δθをとっている。第9図
に示すように変化電流Iaは舵角Δθの増加に略比例して
増加し、この比例関係は車速V1,V2,V3(但しV1<V2
V3)に依存し、車速Vが速くなるに従って、入力される
舵角Δθに対する変化電流Iaの比(ゲイン)が小となる
ようになっている。このため、変化電流Iaは車速Vが小
さくなり、舵角Δθが大きくなるに従って大きくなる。
Figure 9 is a graph showing the relationship between the change in current I a and the steering angle Δθ of the return table RT2 in return control unit 73d, a change current I a to the vertical axis, also taking the steering angle Δθ to the horizontal axis I have. Change current I a as shown in FIG. 9 increases substantially in proportion to an increase in the steering angle [Delta] [theta], the proportionality vehicle speed V 1, V 2, V 3 ( where V 1 <V 2 <
Depending on V 3), the vehicle speed V becomes faster, the ratio of change in current I a for the steering angle Δθ input (gain) is adapted to be small. Therefore, the change current I a is the vehicle speed V decreases, increases as the steering angle Δθ becomes larger.

加算器74dでは入力される減算元信号Sr0に動摩擦信号
Sfが加算され、この加算結果が減算信号Srとして第1利
得補償部75a及び第2利得補償部75bへ与えられる。前記
第1利得補償部75aでは、入力される減算信号Srお所定
倍することにより前記補償検出トルクTcか減算する減算
トルクTrが算出され、この算出結果が前記減算器74aに
与えられる。
In the adder 74d, a dynamic friction signal is added to the input subtraction source signal Sr0.
S f is added, the addition result is supplied as a subtraction signal S r to the first gain compensation unit 75a and the second gain compensation unit 75b. In the first gain compensation unit 75a, subtracts the torque T r for subtracting either the compensation detected torque T c by subtraction signal S r Contact predetermined multiple is inputted is calculated, this calculation result is supplied to the subtracter 74a .

減算器74aでは、入力される補償検出トルクTcから減
算トルクTrを演算する減算が行われ、この減算結果が入
力トルクTとして指示電流関数部73aに与えられる。
In the subtractor 74a, a subtraction for calculating a subtraction torque Tr from the input compensation detection torque Tc is performed, and the result of the subtraction is given to the instruction current function unit 73a as the input torque T.

指示電流関数部73aにおいては、車速Vの値に応じて
入力トルクTと指示電流Iとの関係がゲインの異なる3
種類のアシストテーブルAT1,AT2,AT3に関数化されて記
憶されており、入力トルクT、車速V及び変化電流Ia
ら指示電流Iが求められ、該指示電流Iが減算器74bへ
与えられる。アシストテーブルAT1,AT2,AT3はこの順に
小さなゲインが得られ操舵補助力が減少する。ここでア
シストテーブルAT2は通常のアシスト特性を示してい
る。
In the command current function unit 73a, the relationship between the input torque T and the command current I is different depending on the value of the vehicle speed V.
Type of the assist table AT1, AT2, AT3 are functions of has been stored, the input torque T, the vehicle speed V and change current I a from the command current I is obtained, the command current I is supplied to the subtractor 74b. In the assist tables AT1, AT2, and AT3, a small gain is obtained in this order, and the steering assist force decreases. Here, the assist table AT2 shows normal assist characteristics.

第10図は指示電流関数部73aでのアシストテーブルAT2
の指示電流Iと入力トルクTとの関係の特性を示すグラ
フであり、縦軸に指示電流Iを、また横軸に入力トルク
Tをとっている。前記横軸の入力トルクTの正側は右操
舵の場合の入力トルクTを示しており、負側は左操舵の
入力トルクTを示す。また指示電流Iの正側はモータ8
に右操舵の回転をさせる電流を示し、負側は左操舵の回
転をさせる電流を示す。さらに一点鎖線は車速V1,V2,V3
により異なる前記特性を、また破線は戻し制御部73dに
おいて舵角Δθと車速Vとにより定められた舵輪戻し時
の変化電流Iaによって変更される指示電流Iを示してい
る。
FIG. 10 shows the assist table AT2 in the command current function unit 73a.
Is a graph showing the characteristics of the relationship between the instruction current I and the input torque T, wherein the vertical axis represents the instruction current I and the horizontal axis represents the input torque T. The positive side of the input torque T on the horizontal axis indicates the input torque T for right steering, and the negative side indicates the input torque T for left steering. The positive side of the instruction current I is the motor 8
Shows a current for rotating right steering, and a negative side shows a current for rotating left steering. Further one-dot chain line speed V 1, V 2, V 3
Shows the instruction current I is changed differently the characteristics and the broken lines by a change current I a during the return steering wheel defined by the steering angle Δθ and the vehicle speed V at the return control unit 73d by.

また、−D〜Dは不感帯を示しており、舵輪操作によ
り右(又は左)への操舵の入力トルクTが不感帯−D〜
Dの範囲を超えた場合、入力トルクTの増加に従ってモ
ータ8の指示電流Iは増加し、モータ8による操舵補助
力は増加する。この場合、入力トルクTが低トルク設定
値−Ts〜Tsに達するまでは入力される車速Vとは無関係
に指示電流Iが増加し、これを超えると入力トルクTと
指示電流Iとの関係は車速V1,V2,V3(但しV1<V2<V3
に依存し、車速Vが大きくなるにつれて入力トルクTに
対する指示電流Iが小さくなるようになっている。
Further, -D to D indicate dead zones, and the input torque T of rightward (or left) steering by steering operation is changed to the dead zone.
When the input torque T exceeds the range of D, the command current I of the motor 8 increases as the input torque T increases, and the steering assist force by the motor 8 increases. In this case, the input torque T reaches the low torque setting value -T s through T s is independently an instruction current I increases and the vehicle speed V input, the input torque T and the command current I exceeds this relationships vehicle speed V 1, V 2, V 3 ( where V 1 <V 2 <V 3 )
The command current I with respect to the input torque T decreases as the vehicle speed V increases.

例えば、右(又は左)へ舵輪を操作し、次に該舵輪を
戻す場合、入力トルクTが不感帯−D〜D内に入れば破
線にて示される変化電流−Ia(又はIa)が指示電流Iと
なり、その後、入力トルクTが不感帯−D〜D内にある
場合指示電流Iはこの変化電流−Ia(又はIa)に一定制
御され、モータ8が一定トルクで駆動される。これによ
り舵輪戻し時の操舵補助力は一定となる。
For example, by operating the steering wheel to the right (or left), then to return the該舵wheels, change current -I a that the input torque T is shown by a broken line if placed in the dead zone -D~D (or I a) is command current I, and the subsequently when the instruction current I input torque T is within the dead zone -D~D is constant control this change current -I a (or I a), the motor 8 is driven at a constant torque. As a result, the steering assist force at the time of returning the steering wheel becomes constant.

この変化電流Iaの絶対値は戻し制御部73dに入力され
る車速Vが小さくなるにつれて大きくなるようになって
おり、これによって車速Vが小さくなるに従って指示電
流Iが大となり、ハンドル戻し力を大きくするようにし
ている。
This change current being adapted to I speed V absolute value that is input to the return control portion 73d of a increases as decreases, whereby next to the command current I is larger as the vehicle speed V is decreased, the steering wheel return force I try to make it bigger.

以上の各テーブルはノーマル状態が各添字2のもので
あり、その選択は操舵感覚に対応する8種類のスイッチ
S1〜S8を設けた特性切換部19からの選択信号Ssによって
選択される。
In each of the above tables, the normal state is that of each suffix 2, and the selection is made of eight types of switches corresponding to the steering feeling.
S1~S8 are selected by the selection signal S s from the characteristic switching section 19 provided with.

また、前記第2利得補償部75bでは、入力される減算
信号Srを所定倍することにより前記指示電流Iから減算
する減算電流Irが算出され、この算出結果が前記減算器
74bへ与えられる。
Further, in the second gain compensation unit 75b, the subtraction current I r which is subtracted from the command current I by a predetermined factor a subtraction signal S r to be inputted is calculated, this calculation result is the subtracter
Given to 74b.

減算器74bでは入力される指示電流Iから減算電流Ir
を減算する演算が行われ、この減算結果が減算器74cに
与えられる。前記減算器74cでは、前記減算結果から、
モータラインに、図示しない電流検出用抵抗を挿入して
なり、モータ8の消費電流を検出する電流検出回路71c
からのフィードバック信号が減ぜられ、その減算結果が
PID制御を行うPID演算処理部72a及びPWM(Pulse Width
Modulation:パルス幅変調)駆動回路72bを介してモータ
8に与えられる。この電流検出回路71cは、モータのフ
ライホイール電流も含めた電流検出を行うように構成さ
れており、電流ループは安定する。
In the subtractor 74b, a subtraction current I r is subtracted from the input instruction current I.
Is subtracted, and the result of the subtraction is provided to the subtractor 74c. In the subtractor 74c, from the result of the subtraction,
A current detection resistor (not shown) is inserted into the motor line to detect current consumption of the motor 8.
Feedback signal is reduced, and the result of the subtraction is
PID calculation processing section 72a for performing PID control and PWM (Pulse Width
Modulation (pulse width modulation) is given to the motor 8 via a drive circuit 72b. The current detection circuit 71c is configured to detect current including the flywheel current of the motor, and the current loop is stabilized.

次に操舵制御動作について説明する。 Next, the steering control operation will be described.

なおここでは操舵感覚として軽い操舵感覚、重い操舵
感覚、すっきりした操舵感覚、安定感のある操舵感覚、
スポーティな操舵感覚、中央感の強い操舵感覚、シャー
プな操舵感覚及び重厚な操舵感覚の8種類の操舵感覚を
得ることにする。そしてこれらがこの順に特性切換部19
の切換スイッチS1〜S8に対応しており、切換スイッチS1
〜S8のオン,オフにより操舵感覚を選択する。
In this case, the steering sensations are light steering sensation, heavy steering sensation, clean steering sensation, stable steering sensation,
Eight types of steering sensations, such as sporty steering sensation, strong steering sensation in the center, sharp steering sensation and heavy steering sensation, are obtained. These are the characteristic switching units 19 in this order.
Corresponding to the changeover switches S1 to S8, and the changeover switch S1
Select the steering feeling by turning S8 on and off.

第11図は操舵感覚の選択処理を示すメインルーチンの
フローチャートであり、最初に初期設定を行い(ステッ
プ#1)、車速検出器18で車速Vを検出し、それを制御
部7内のメモリ部702に記憶する(ステップ#2)。同
様にステップ#3〜ステップ#4で舵角及び角速度を検
出してメモリ部702に記憶する。次にステップ#5〜ス
テップ#12で切換スイッチのオン,オフを判定し、それ
らに応じてステップ#13〜ステップ#16、ステップ#17
〜ステップ#20、ステップ#21〜ステップ#24、ステッ
プ#25〜ステップ#28、ステップ#29〜ステップ#32、
ステップ#33〜ステップ#36、ステップ#37〜ステップ
#40、ステップ#41〜ステップ#44、ステップ#45〜ス
テップ#48の夫々のステップで、前述した操舵感覚を得
るために夫々3つの特性を有するアシストテーブルAT1,
AT2,AT3、戻しテーブルRT1,RT2,RT3、ダンピングテーブ
ルDT1,DT2,DT3及び動摩擦テーブルMT1,MT2,MT3から、い
ずれか1つの特性を有するものを1つずつ選択した組合
せをスイッチS1〜S8のオン,オフにより選択し、それら
をメモリ部702に記憶する。以下に具体的な組合せにつ
いて説明する。
FIG. 11 is a flowchart of a main routine showing a process of selecting a steering feeling. Initially, initial setting is performed (step # 1), a vehicle speed V is detected by a vehicle speed detector 18, and the detected speed is stored in a memory unit in the control unit 7. 702 (step # 2). Similarly, in steps # 3 to # 4, the steering angle and angular velocity are detected and stored in the memory unit 702. Next, on / off of the changeover switch is determined in steps # 5 to # 12, and steps # 13 to # 16 and # 17 are determined accordingly.
~ Step # 20, Step # 21 ~ Step # 24, Step # 25 ~ Step # 28, Step # 29 ~ Step # 32,
In each of steps # 33 to # 36, step # 37 to step # 40, step # 41 to step # 44, and step # 45 to step # 48, three characteristics are obtained in order to obtain the steering feeling described above. Assist table AT1,
AT2, AT3, return tables RT1, RT2, RT3, damping tables DT1, DT2, DT3, and dynamic friction tables MT1, MT2, MT3, a combination in which one having one characteristic is selected one by one for the switches S1 to S8. Selection is made by turning on and off, and these are stored in the memory unit 702. Hereinafter, specific combinations will be described.

なお、説明時に符号2の通常特性を示すテーブルを選
択する場合は、その説明を省略する。
In the case where a table indicating the normal characteristic of reference numeral 2 is selected at the time of description, the description is omitted.

例えば非力な運転者が操舵する場合は、軽い操舵感覚
を得ることが必要となるが、この場合、スイッチS1をオ
ンし、アシストテーブルAT1を選択し(ステップ#13〜
ステップ#16)、指示電流Iのトルクに対する増加割合
を通常より大きくする。
For example, when a weak driver steers, it is necessary to obtain a light steering feeling. In this case, the switch S1 is turned on, and the assist table AT1 is selected (steps # 13 to # 13).
Step # 16) The rate of increase of the command current I with respect to the torque is made larger than usual.

また逆に重い操舵感覚が必要な場合はスイッチS2をオ
ンし、アシストテーブルAT3を選択する(ステップ#17
〜ステップ#20)。
Conversely, if a heavy steering feel is required, switch S2 is turned on and assist table AT3 is selected (step # 17).
~ Step # 20).

また摩擦感の少ないすっきりした操舵感覚を得たい場
合は、スイッチS3をオンし、戻しテーブルRT1、ダンピ
ングテーブルDT3、動摩擦テーブルMT3を選択し(ステッ
プ#21〜ステップ#24)、変化電流Iaを大きくし、戻し
力を大きくすると共に、ダンピング量及び動摩擦力を減
少させ舵輪に作用するブレーキ力を減少させる。
To obtain a clear steering feeling with less friction, turn on the switch S3, select the return table RT1, the damping table DT3, and the dynamic friction table MT3 (steps # 21 to # 24), and change the change current Ia . In addition to increasing the return force, the damping amount and the dynamic friction force are reduced, and the braking force acting on the steering wheel is reduced.

高速走行時等に安定感のある操舵感覚を得たい場合は
スイッチS4をオンし、アシストテーブルAT3、ダンピン
グテーブルDT1、動摩擦テーブルMT1を夫々選択し(ステ
ップ#25〜ステップ#28)、操舵補助力を下げ、操舵力
を重くすると共に、ブレーキ力を全体的に増加させ全体
的に安定感のある操舵感覚となるようにする。
To obtain a stable steering feeling when driving at high speed, etc., turn on the switch S4, select the assist table AT3, the damping table DT1, and the dynamic friction table MT1 (steps # 25 to # 28), and set the steering assist force. , The steering force is increased, and the braking force is increased as a whole so as to provide a stable steering feeling as a whole.

山岳路走行の如く路面からの反力を感じてスポーティ
な操舵感覚を得たい場合は、スイッチS5をオンし、アシ
ストテーブルAT3、戻しテーブルRT1、動摩擦テーブルMT
3を選択し(ステップ#29〜ステップ#32)、操舵力を
重くすると共に、戻し時の補助力も増加させえ、素早く
舵輪を戻すことができ、さらに動摩擦力を減少させ、路
面からの反力が舵輪に伝達されるようにする。
If you want to feel sporty steering feeling by feeling the reaction force from the road surface like running on mountain road, turn on switch S5, assist table AT3, return table RT1, dynamic friction table MT.
3 (Steps # 29 to # 32) to increase the steering force and increase the assisting force when returning, allowing the steering wheel to be returned quickly, further reducing the dynamic friction force, and reducing the reaction force from the road surface. Is transmitted to the steering wheel.

未舗装路の走行の如く、中央感の強い操舵感覚を得た
い場合は、スイッチS6をオンし、戻しテーブルRT1及び
ダンピングテーブルDT1を選択し(ステップ#33〜ステ
ップ#36)、戻し時の補助力を増加させると共に、角速
度に応じたダンピング力を増加させる。
When it is desired to obtain a strong feeling of steering, such as traveling on an unpaved road, turn on the switch S6, select the return table RT1 and the damping table DT1 (steps # 33 to # 36), and assist in returning. Increase the force and increase the damping force according to the angular velocity.

転舵特性の優れたシャープな操舵感覚を得たい場合
は、スイッチS7をオンし、アシストテーブルAT1、戻し
テーブルRT1、ダンピングテーブルDT3、動摩擦テーブル
MT3を夫々選択し(ステップ#37〜ステップ#40)、全
体的に軽快な操舵感覚とする。
To obtain a sharp steering feel with excellent turning characteristics, turn on the switch S7, assist table AT1, return table RT1, damping table DT3, dynamic friction table.
Each of the MT3s is selected (step # 37 to step # 40) to provide a light steering feeling as a whole.

手ごたえのある重厚な操舵感覚を得たい場合はスイッ
チS8をオンし、シャープな場合と逆にアシストテーブル
AT3、戻しテーブルRT3、ダンピングテーブルDT1、動摩
擦テーブルMT1を夫々選択し(ステップ#41〜ステップ
#44)、全体的に手ごたえのある操舵感覚とする。
Turn on switch S8 if you want to get a solid steering feel that is responsive,
The AT3, the return table RT3, the damping table DT1, and the dynamic friction table MT1 are each selected (Step # 41 to Step # 44), and the steering feeling is generally cheerful.

またスイッチS1〜S8のいずれもオンされていないとき
は、いずれの特性もゲインが中立状態となり、通常の操
舵感覚となる(ステップ#45〜ステップ#48)。
When none of the switches S1 to S8 is turned on, the gain of each of the characteristics is in a neutral state, and the steering feels normal (steps # 45 to # 48).

前述のメインルーチンでスイッチS1〜S8のオン,オフ
を判定し、各テーブルの選択が終了し、それがメモリ部
702に記憶される。
In the main routine described above, it is determined whether the switches S1 to S8 are on or off, and the selection of each table is completed.
702 is stored.

次にメインルーチンで記憶された各検出値及び各テー
ブルの特性データを用いた割込みルーチンについて説明
する。
Next, an interruption routine using each detected value stored in the main routine and the characteristic data of each table will be described.

第12図は割込みルーチンを示すフローチャートであ
る。
FIG. 12 is a flowchart showing an interrupt routine.

最初にトルクセンサ6からのトルク検出信号により操
舵トルクTを検出し(ステップ#50)、位相補償部71a
で位相進み演算を行う(ステップ#51)。次にメインル
ーチンで記憶された車速V、舵角Δθ、角速度ωを夫々
メモリ部702から読出し(ステップ#52〜ステップ#5
4)、選択した4つの各テーブルを読出す(ステップ#5
5)。そしてダンピングテーブルDT1,DT2,DT3及び動摩擦
テーブルMT1,MT2,MT3からダンピング量を設定し(ステ
ップ#56)、第1利得補償部75a及び減算器74aでダンピ
ングトルク処理がなされ(ステップ#57)、アシストテ
ーブルAT1,AT2,AT3より操舵補助用の指示電流Iが設定
される(ステップ#58)。また戻しテーブルRT1,RT2,RT
3よりハンドル戻し量が設定され(ステップ#59)、そ
れに基づく変化電流IaをアシストテーブルAT1,AT2,3AT
に与えるハンドル戻し電流処理が行われる(ステップ#
60)。そして設定された指示電流Iからダンピング電流
処理により減算器74bで減算電流Irが減算され、その減
算結果が制御の電流目標値として減算器74cに与えられ
る。
First, the steering torque T is detected based on the torque detection signal from the torque sensor 6 (step # 50), and the phase compensation unit 71a
Performs the phase lead calculation (step # 51). Next, the vehicle speed V, the steering angle Δθ, and the angular speed ω stored in the main routine are read from the memory unit 702, respectively (steps # 52 to # 5).
4) Read out each of the four selected tables (step # 5)
Five). Then, a damping amount is set from the damping tables DT1, DT2, DT3 and the dynamic friction tables MT1, MT2, MT3 (step # 56), and a damping torque process is performed by the first gain compensator 75a and the subtractor 74a (step # 57). A steering assist instruction current I is set from the assist tables AT1, AT2, AT3 (step # 58). Return table RT1, RT2, RT
3 return amount handle is set from (step # 59), the assist table AT1 change current I a based thereon, AT2,3AT
Handle return current processing to be given to the
60). The subtraction current I r by the subtractor 74b by damping current process is subtracted from the set command current I, the subtraction result is supplied to the subtracter 74c as the current target value of the control.

そしてPID演算処理部72aでPID演算され、それから得
られたデューティ比を用いPWM駆動回路72bでパルス幅
変調された駆動信号がモータ8へ出力され(ステップ#
63〜ステップ#64)、リターンする。
Then, a PID calculation is performed by the PID calculation processing unit 72a, and a drive signal pulse-width modulated by the PWM drive circuit 72b is output to the motor 8 using the duty ratio obtained from the PID calculation (step #).
63 to step # 64), and return.

なお、本実施例では特性選択手段をスイッチで構成
し、それを運転者がオン,オフすることにより各特性を
選択したが、本発明はこれに限るものではなく、例えば
路面状況、走行状態等を検出し、自動的に切換えてもよ
いことは言うまでもない。
In this embodiment, the characteristic selecting means is constituted by a switch, and each characteristic is selected by turning the driver on and off. However, the present invention is not limited to this. For example, road surface conditions, running conditions, etc. Needless to say, it may be automatically detected.

〔効果〕〔effect〕

以上説明したとおり、本願発明においては、複数の制
御データのうち、ダンピング特性、動摩擦特性及び戻し
特性のうち少なくともひとつの特性と、アシスト特性と
を組み合わせて選択することができ、予め組み合わせて
設定された操舵感覚を任意に選択し、変更する選択手段
を備えるから、運転者の好み、路面状況、走行状態等に
応じて最適な操舵感覚を得ることができる優れた効果を
奏する。
As described above, in the present invention, among a plurality of control data, at least one of the damping characteristic, the dynamic friction characteristic, and the return characteristic can be selected in combination with the assist characteristic, and the combination is set in advance. Since there is provided a selection means for arbitrarily selecting and changing the steering sensation, an excellent effect that an optimum steering sensation can be obtained according to the driver's preference, road surface condition, running state, and the like is achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明に係る動力舵取装置の一実施例を示す一
部破断正面図、第2図は第1図のII−II線による拡大断
面図、第3図は回転検出器の構造を示す第1図のIII−I
II線による拡大断面図、第4図は回転検出器の出力波形
を示す波形図、第5図は制御部の構成を示すブロック
図、第6図は制御部の主要部の機能構成及び動作を示す
ブロック線図、第7〜第10図は各関数部での制御特性を
示すグラフ、第11図はメインルーチンの処理手順を示す
フローチャート、第12図は割込みルーチンの処理手順を
示すフローチャートである。 6……トルクセンサ、8……モータ、17……回転検出
器、18……車速検出器、19……特性切換部、73a……指
示電流関数部、73b……減算信号関数部、73c……動摩擦
信号関数部、73d……戻し制御部 AT1,AT2,AT3……アシストテーブル DT1,DT2,DT3……ダンピングテーブル MT1,MT2,MT3……動摩擦テーブル RT1,RT2,RT3……戻しテーブル
1 is a partially cutaway front view showing an embodiment of a power steering apparatus according to the present invention, FIG. 2 is an enlarged sectional view taken along the line II-II of FIG. 1, and FIG. 3 is a structure of a rotation detector. III-I of FIG.
FIG. 4 is a waveform diagram showing an output waveform of a rotation detector, FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a control unit, and FIG. 6 is a functional configuration and operation of a main part of the control unit. 7 to 10 are graphs showing control characteristics in each function unit, FIG. 11 is a flowchart showing a procedure of a main routine, and FIG. 12 is a flowchart showing a procedure of an interrupt routine. . 6 ... torque sensor, 8 ... motor, 17 ... rotation detector, 18 ... vehicle speed detector, 19 ... characteristic switching section, 73a ... instruction current function section, 73b ... subtraction signal function section, 73c ... ... Dynamic friction signal function part, 73d ... Return control part AT1, AT2, AT3 ... Assist table DT1, DT2, DT3 ... Damping table MT1, MT2, MT3 ... Dynamic friction table RT1, RT2, RT3 ... Return table

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−71480JP,A) 特開 昭62−295777(JP,A) 特開 平2−246871(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B62D 5/04 Continuation of front page (56) References JP-A-63-71480 JP, A) JP-A-62-295777 (JP, A) JP-A-2-246871 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. . 6, DB name) B62D 5/04

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】舵輪に加えられる操舵トルクを検出するト
ルクセンサを含む複数のセンサからの出力データに応じ
た駆動電流で制御される操舵補助用のモータを備えた動
力舵取装置において、 各センサの出力データと前記駆動電流に関連する値との
関係により定まるそれぞれ複数種類の特性を有した制御
データ複数を格納する格納手段と、 前記複数の制御データのうち、ダンピング特性、動摩擦
特性及び戻し特性のうち少なくともひとつの特性と、ア
シスト特性とを組み合わせて選択することができる選択
手段と、 を備え、前記選択手段は、複数の制御データのそれぞれ
複数種類の特性を予め組み合わせて設定された操舵感覚
を任意に選択し、変更するようにしてあることを特徴と
する動力舵取装置。
1. A power steering apparatus comprising: a steering assist motor controlled by a drive current according to output data from a plurality of sensors including a torque sensor for detecting a steering torque applied to a steering wheel; Storage means for storing a plurality of control data each having a plurality of types of characteristics determined by a relationship between output data of the drive current and a value related to the drive current; and a damping characteristic, a dynamic friction characteristic, and a return characteristic among the plurality of control data. Selecting means for selecting at least one of the characteristics and an assist characteristic in combination, wherein the selecting means includes a steering sensation set in advance by combining a plurality of types of characteristics of a plurality of control data. Characterized in that the power steering device is arbitrarily selected and changed.
【請求項2】前記選択手段は、路面状況,走行状態の検
出値に基づき前記操舵感覚を切換えるようにしてあるこ
とを特徴とする請求項1記載の動力舵取装置。
2. The power steering apparatus according to claim 1, wherein said selection means switches the steering feeling based on detected values of a road surface condition and a running state.
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